Определение и расчет данных для моделирования целостности питания и сигналов в модулях. Расчет просадок напряжения, импедансов путей от источника к нагрузкам в рабочем диапазоне частот, перекрестных наводок и волнового сопротивления сигнальных линий.
Аннотация к работе
При изготовлении печатных плат многие проблемы, связанные с их работоспособностью, выявляются только на этапе физической реализации. Гораздо более выгодно на этапе проектирования предупреждать появление таких проблем, как: чрезмерные просадки напряжения на пути от источника к нагрузке, превышение импедансом определенного уровня на пути от источника к нагрузке, сильные перекрестные наводки в сигнальных линиях, отклонение волнового сопротивления от заданного уровня в сигнальных линиях. Для решения подобных задач могут быть использованы следующие САПРЫ: Cadence PCB Editor, Sigrity POWERDC, Sigrity POWERSI, Ansoft SIWAVE, Ansoft Designer. При этом становится возможным, обнаружив в ходе моделирования ошибку, внести изменения в проект и перемоделировать его. В настоящее время при производстве печатных плат все больше внимания стали уделять целостности питания и сигналов, так как с ростом рабочих частот все сильнее проявляются эффекты, которые раньше не учитывались.Для DC/DC преобразователей рассчитывается значения тока в первичной цепи, исходя из номиналов напряжения первичной и вторичной цепей, его КПД и тока во вторичной цепи. В результате IRDROP анализа, который осуществляется по средством САПРОВ Sigrity POWERDC и Cadence PCB Editor, получается таблица со значениями просадок напряжения для всех нагрузок, а также карта распределения плотностей токов и напряжений по плате. После моделирования исправленного проекта значение просадки напряжения для нагрузки D37 (LP2998) лежало в пределах 5%. Для модуля FCS_TC1CPU5 было выявлено, что для элемента D35 (LP2998) в цепи 1.8V_L значение импеданса превышает максимальное (), начиная со 155 МГЦ, в то время как рабочий диапазон данной микросхемы - 200 МГЦ. После моделирования исправленного проекта зависимость импеданса от частоты приняла следующий вид: Рис.В ходе работы были выявлены ошибки в модулях электронной аппаратуры и сделаны рекомендации по их исправлению.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Задание на практику
Реферат
Введение
Постановка задачи
Глава 1. Теоретическая часть
Глава 2. Практическая часть
Определение и расчет всех необходимых данных для моделирования
Расчет просадок напряжения (IRDROP analysis)
Расчет импедансов путей от источника к нагрузкам в рабочем диапазоне частот (PDN analysis)
Расчет перекрестных наводок
Расчет волнового сопротивления сигнальных линий
Заключение
Список литературы
ЗАДАНИЕ НА ПРАКТИКУ
Тема ПП: Моделирование целостности питания и сигналов в модулях.
В ходе работы были выявлены ошибки в модулях электронной аппаратуры и сделаны рекомендации по их исправлению. При исправлении этих ошибок повышается надежность работы модуля в вопросах питания и передачи сигналов. Кроме того тестирование и верификация печатных плат на этапе проектирования позволяет уменьшить затраты времени и ресурсов на весь процесс производства печатных плат вследствие заблаговременного выявления и устранения ошибок. Перспективой является автоматизация этого процесса с добавлением в маршрут верификации новых видов тестов.
Список литературы
1. Eric Bogatin. Signal and Power Integrity - Simplified (2nd Edition) - Prentice Hall, 2009. - 740 с..
2. Stephen H. Hall, Howard L. Heck. Advanced signal integrity for high-speed digital designs - John Wiley & Sons, Inc, 2009. - 668 c.